题目内容
二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应（均为可逆反应）：
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g) △H1=—90．1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) △H2=—49．0 kJ·mol-1
水煤气变换反应③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g) △H3=—41．1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=—24．5 kJ·mol-1
（1）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为 。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中进行反应①，下列描述能说明反应到达平衡状态的是 。
a.容器中气体平均相对分子质量保持不变
b.容器中气体密度保持不变
c.CH3OH(g)浓度保持不变
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
（3）一定温度下，将8mol CH3OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④，一段时间后到达平衡状态，反应过程中共放出49kJ热量，则CH3OH(g)的平衡转化率为 ，该温度下，平衡常数K= ；该温度下，向容器中再充入2mol CH3OH(g)，对再次达到的平衡状态的判断正确的是 。
a.CH3OH(g)的平衡转化率减小
b.CH3OCH3 (g)的体积分数增大
c.H2O(g)浓度为0．5mol·L-1
d.容器中的压强变为原来的1．25倍
（4）二甲醚—氧气燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇燃料电池，若电解质为酸性，二甲醚—氧气燃料电池的负极反应为 ；消耗2．8L(标准状况)氧气时，理论上流经外电路的电子 mol
（1） 2CO(g)+4H2（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△=－204．7 kJ/mol,
（2） ac （3） 50% 0．25 cd （4） CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+, 0．5
解析试题分析：由已知的方程式①×2+④得2CO(g)+4H2（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△=－204．7 kJ/mol,
（2）由反应①可知ac说明反应达平衡状态。
（3）根据反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=—24．5 kJ·mol-1当放热为49k J时消耗甲醇
4mol 4mol 2mol 2mol
结合平衡常数k=c（CH3OCH3）c（H2O）/
C2(CH3OH)得0．25，当再冲入2mol甲醇时化学平衡不会移动且平衡常数不变，确定C对，压强为原来的1．25倍。
（4）电解质为酸性电池的负极反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+,正极反应式为
4H++O2+4e-=4H2O，消耗2．8L氧气时转移电子为0．5mol。
考点：盖斯定律、化学平衡状态的标志、化学平衡常数、原电池原理、电子反应式的书写。
步步高达标卷系列答案保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示：
过程Ⅰ可用如下反应表示：
①2CO2
2CO＋O2 ②2H2O===2H2＋O2 ③2N2＋6H2O4NH3＋3O2 ④2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2 ⑤2CO＋4H2O
________＋3O2
请回答下列问题：
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
(2)请完成第⑤个反应的化学方程式：____________________。
(3)上述转化过程中，ΔH1和ΔH2的关系是________。
(4)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：
| 共价键 | H—N | H—O | N≡N | O===O |
| 断裂1 mol化学键所需能量/(kJ·mol－1) | 393 | 460 | 941 | 499 |
常温下，N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为_________。
氨有着广泛的用途，可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。
（1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应可生成氨气：
该反应在固定体积的密闭容器中进行，有关说法正确的是_____________（填序号字母）。
A．反应处于平衡状态时， |
B．反应达到平衡后， |
| C．体系的总压强不变，说明反应已达平衡 |
| D．混合气体的密度保持不变，说明反应已达平衡 |
①
②
③请写出上述三个反应中
、
、
三者之间关系的表达式，＝_________。（3）工业制硝酸的主要反应是：
＝
①升高温度，反应的K值减小，则Q______（填“>”、“<”或“＝”）0。
②若反应起始的物质的量相同，下列关系图错误的是________（填序号）。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的浓度如下表：
| 时间/浓度 |   |  |  |  |
| 起始 | 4.0 | 5.5 | 0 | 0 |
| 第2min | 3.2 | a | 0.8 | 1.2 |
| 第4min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
| 第6min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
反应在第2 min到第4 min时，O2的平均反应速率为________。
反应在第2 min时改变了条件，改变的条件可能是______________________________。
该条件下，反应的平衡常数K＝________。
2N (g)
2H (g)
（3）氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。电池的总反应为：以下是一些物质的熔沸点数据（常压）：
| | 钾 | 钠 | Na2CO3 | 金刚石 | 石墨 |
| 熔点（℃） | 63．65 | 97．8 | 851 | 3550 | 3850 |
| 沸点（℃） | 774 | 882．9 | 1850（分解产生CO2） | ---- | 4250 |
金属钠和CO2在常压、890℃发生如下反应：4 Na（g）+ 3CO2（g）
2 Na2CO3（l）+ C(s,金刚石) △H=－1080．9kJ/mol（1）若反应在10L密闭容器、常压下进行，温度由890℃升高到1860℃，若反应时间为10min, 金属钠的物质的量减少了0．2mol，则10min内CO2的平均反应速率为 。
（2）高压下有利于金刚石的制备，理由是 。
（3）由CO2（g）+ 4Na（g）=2Na2O（s）+ C（s，金刚石） △H=－357．5kJ/mol；则Na2O固体与C（金刚石）反应得到Na（g）和液态Na2CO3（l）的热化学方程式 。
（4）下图开关K接M时，石墨电极反应式为 。
（5）请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Ag+氧化性的强弱。
在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥(在同一烧杯中，
电极与溶液含相同的金属元素)，并标出外电路电子流向。
汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：
N2(g)＋O2(g) 
2NO(g) ΔH，已知该反应在 T ℃时，平衡常数K＝9.0。
请回答：
（1）已知：N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1 2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2 ΔH= （用含ΔH1、ΔH2的表达式表示）；
（2）某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol，5分钟后O2的物质的量为0.5 mol，则NO的反应速率 ；
（3）假定该反应是在恒容条件下进行，下列能判断该反应已达到平衡的是________；
| A．消耗1 mol N2同时生成1 mol O2 |
| B．混合气体密度不变 |
| C．混合气体平均相对分子质量不变 |
| D．2v正(N2)＝v逆(NO) |
2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”图，由图A可以推知该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。由图B可知，与a对应的条件相比，b改变的条件可以是 ；
（5）T ℃时，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L－1、0.20mol·L－1和0.50mol·L－1，此时反应N2(g)＋O2(g)
2NO(g)________________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，平衡时，N2在混合气体的体积百分数为多少？（在答题卡上写出具体计算过程，结果保留2位有效数字） 
可制取甲醇，其反应为：CO2+3H2
CH3OH+H2O 常温常压下已知下列反应的能量变化如图示：
